[发明专利]一种改善STI凹槽的上角边缘厚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种通过移除顶角处的SiN线性结构来改善STI凹槽的上角边缘厚度的方法。

背景技术

如图1所示，传统的浅沟渠隔离(shallow trench isolation，STI)制程即STI蚀刻+SiN线性结构，在该制程中，作为线性结构的SiN薄层会延伸至顶角2处，在后续的厚层硬式罩幕层SiN(hard mask SiN，HM SiN)1去除过程中，磷酸会侵蚀这一薄层，热磷酸对SiN和氧化物的蚀刻选择比很高，尤其是顶角2处的线性结构3，从而形成沿着线性结构的缝隙4，如图2所示，由于整个处理过程中需要经历多道酸洗，而后续的酸洗主要蚀刻氧化物，原先的缝隙会形成较深的凹槽5，这些凹槽5不但会影响装置性能，而且很有可能会造成多晶硅残留，从而引发电路危险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种改善STI凹槽的上角边缘厚度的方法。

本发明的一种改善STI凹槽的上角边缘厚度的方法，提供一具有浅沟槽绝缘结构的基底，该基底上表面涂覆有SiN层；在其上进行氧化物的等离子沉积，沉积的同时加入氩气，进行溅蚀与沉积。

该方法通过增强其氩气的气体流量或射频功率，调节其蚀刻与沉积之间的比率。

上述氩气的气体流量值为84～102sccm。

上述氩气的气体流量值优选为93sccm。

上述射频功率为3200W～3800W。

上述射频功率优选为3650W。

上述蚀刻与沉积之间的比率为0.15～0.35。

上述蚀刻与沉积之间的比率优选为0.295。

采用本发明的方法可以有效地削减STI绝缘槽顶部SiN薄层，因而使得不可能形成磷酸蚀刻的缝隙，后续的酸洗过程也不会造成较深的凹槽，从而在制程的初期就避免了造成后续危险的一个重要因素。

附图说明

图1表示传统的STI制程中SiN薄层的分布图；

图2表示线性结构的缝隙经酸洗后形成凹槽的示意图；

图3表示通过本发明的一个实施例调整STI-HDP程式后消除掉顶角处SiN线性结构的示意图；

图4表示本发明的有益效果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明所述的一种通过移除顶角处的SiN线性结构来改善STI凹槽的上角边缘厚度的方法作进一步的详细说明。

首先，STI制程，即STI蚀刻+SiN线性结构。在背景技术部分已经说明，在传统的STI制程中，磷酸会侵蚀作为线性结构的SiN薄层致其在顶角处形成缝隙，再经后续多道酸洗之后，原先的缝隙将会变成较深的凹槽。

本发明的一种改善STI凹槽的上角边缘厚度的方法是通过调整浅沟渠隔离-高密度等离子体(shallow trench isolation-high density plasma，STI-HDP)程式来改善凹槽的深度，具体是通过调整STI-HDP程式的蚀刻与沉积之间的比率，削减SiN线性结构在顶角的部分，避免了磷酸侵蚀所形成的缝隙，有效地减小了凹槽的深度。

已知HDP的沉积方式最重要的特征是在等离子体加强的基础上，加入氩气，利用其原子或离子的粒子辐射能力，造成溅蚀与沉积同时进行，使得沉积过程不但速率高，而且缝隙填充能力好。

本发明方法的一个具体实施例针对现有的STI-HDP程式进行合理调整，增强其氩气流量为84～102标准毫升每分(standard-state cubiccentimeter per minute，sccm)，在本实施例中为93sccm；或增强射频功率为3200W～3800W，在本实施例中为3650W，调节其蚀刻与沉积之间的比率至0.15～0.35之间，在本实施例中为0.295，从而有效地消减顶部的SiN线性结构，由图3可见，顶角2处的SiN线性结构3被消除了，与此同时又保障了STI的缝隙填充能力。

在削减顶部SiN以后，就不可能形成磷酸蚀刻的缝隙，后续的酸洗过程也不会造成较深的凹槽，由图4可见缝隙4和凹槽5都很浅很小。这使得在制程的初期就避免了造成后续危险的一个重要因素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。